研究開発された技術紹介

自動車分野、医療分野、航空機分野で軽量化による省エネ化のニーズが見込める金属と樹脂との複合化について、今回は金属と樹脂との直接接合技術を応用した直接加圧用着技術を開発することによって、今まで接合が不可能であったPPなどの難接着樹脂やPEEKなどの高融点樹脂と金属との接合等の接合性能向上や、接合タクトタイム1分以内を目指した装置開発によりコスト削減を可能にするものである。

・接合金属表面上への金属酸化物生成条件最適化
・接合樹脂表面上への有機酸生成条件最適化
・CFRTPと金属の接合において、電食作用が起因となる不良低減
・加圧溶着工程及び条件最適化
・イニシャルコスト及びランニングコスト低減

・接合金属表面上への金属酸化物生成条件最適化
‐接合最適な金属表面組成のミクロ及び特異的なマクロ構造をもった金属表面処理が見出された
・接合樹脂表面上への有機酸生成条件最適化
‐接合樹脂表面酸化物の接合強度への寄与の確認
・CFRTPと金属の接合において、電食作用が起因となる不良低減
‐接合強度30MPa以上、材料強度の80%以上になることを確認
・イニシャルコスト低減
‐今回の製造コストは諸経費込みで1,620万円
・ランニングコスト低減
‐直接溶着パイロット装置作成を実施し、タクトタイムは接着剤の10分の1で接合可能

・金属樹脂積層体の製造方法及び金属樹脂積層体の製造装置(出願日:2021/12/27)
・金属部材、金属樹脂接合体及び金属樹脂接合体の製造方法(出願日 2022/01/27)

・自動車などの輸送機器筐体用構造材の軽量化に伴う省エネ性の向上。
・金属樹脂直接加圧溶着装置による、低イニシャルコスト化、低ランニングコスト化。
・自動車などに用いられる電子機器筐体が考えられ軽量化に伴う省エネ性の向上。高周波特性向上。断熱、放熱などのヒートマネージメント材として利用可能。
・耐薬品性医療用ロボット用部材作り。軽量化に伴うロボットの小型化が可能。
・軽量、高強度の人工骨が作成可能。

始めに川下企業と契約締結の上で共同研究を行い、技術の優位点、問題点を確認した後に販売を開始する。

樹脂と金属とを接着剤、チャック工法、リベット工法によって締結している複合部品製造の置き換えあるいは既存技術と複合化することによる強度向上、不良低減、生産性向上。

・溶着装置について、販売単価は1台20,000千円。R6年度に出荷を開始し、R8年度で年間50台、売上10億円を目指す。
・樹脂・金属複合部品の加工販売について、複合加工部品の販売単価は1個100円。R5年度より出荷を開始し、R8年度で年間100万個、売上1億円を目指す。
・技術供与について、ユーザーの開発する大型加工装置に対して溶着技術を提供し、1件あたり1億円とする。R6年度に技術提供を開始し、R8年度で年間2件、売上2億円を目指す。

・川下企業への技術紹介及び共同研究化
・研究開発進展に伴う事業の方向性選択及び絞り込みの再考